SQ7JHM      
Miernik  do  pomiaru  indukcyjności  i  pojemności
Miernik mikroprocesorowy do pomiaru indukcyjności i pojemności. Przełączanie funkcji L, C i kalibracji odbywa się za pomocą przycisków zwiernych w układzie przerzutników bistabilnych z wykorzystaniem układu NE555.
 
Jurek  SQ7JHM
Wobulator   z wykorzystaniem platformy Arduino                                styczeń 2017           
Wobulator działa w oparciu o skanowanie częstotliwości w zakresie pomiarowym i odczycie napięcia wyjściowego badanego układu, które jest podawane i wyświetlane na ekranie. Generator sterujący oparty jest na module DDS. W menu ustawiamy częstotliwość dolną i częstotliwość górną po czym włączamy skanowanie. Ilość kroków skanowania odpowiada ilości pikseli jaką da się zobrazować na ekrenie w poziomie. Pojawia się w skali logarytmicznej charakterystyka dowolnego filtra pasmowego.
Na zdjęciu widać pomiar charakterystyki filtra kwarcowego składającego się z czterech kwarców 8MHz i pięciu kondensatorów 100pF. Pomiar odbywa się poprzez skanowanie częstotliwości od 7,998MHz do 8,002MHz.
            Schemat wobulatora

Ekran graficzny ma rozdzielczość 128 na 64 pikseli. Sygnał z wyjścia kierujemy na wejście badanego układu a sygnał pomiarowy kierujemy na wejście miernika. Wartość sinusoidalnego napięcia skutecznego na wyjściu miernika przy ustawieniu -0dB to 2V. Na wyjściu generatora DDS wstawiłem wzmacniacz na tranzystorze RD16HHF1 z ukształtowaną charakterystyką. Ten układ wzmacniacza daje jednolite wzmocnienie sygnału w całym zakresie KF. Impedancja wyjściowa ma wartość około 75ohm. Tłumik ma zastosowanie w przypadku kiedy badany układ (czwórnik) ma napięcie wyjściowe większe od wejściowego. Tak jest w przypadku niektórych złożonych filtrów lub obwodów rezonansowych. Poniżej przedstawiłem projekt PCB. Na płytce jest układ wzmacniacza w.cz. który nie spełnił wymogów poziomu napięcia wyjściowego i liniowości. Zastosowałem odrębny moduł wzmacniacza, który w obudowie jest przymocowany do ścianki aluminiowej chłodzącej tranzystor RD16HHF1.
Zakres pomiarowy od 100kHz do 30MHz. Minimalny krok ustawianych częstotliwości to 10Hz.  Na zdjęciach widać metalową obudowę głowicy pomiarowej z czułym wzmacniaczem logarytmicznym i detektorem na układzie scalonym AD8307.
Zestawienie kosztów elementów: Atmega16 - 12zł; płytka PCB - 40zł; moduł DDS - 45zł; ekran graficzny - 48zł; tranzystor RD16HHF1 - 22zł; gniazda BNC - 7zł; impulsator - 4zł; podstawki, złącza - 3zł; gałki - 7zł; przełącznik dB - 5zł; AD8307 - 30zł; oporniki - 2zł; kondensatory - 3zł; gniazdo zasilania - 2zł; czołówka - 5zł; aluminium, tekstolit - 25zł; malowanie - 12zł; RAZEM:  272zł 
Projekt płytki PCB i wizualizacja układu elementów.
Układ i opis wyprowadzeń pinów ekranu graficznego zastosowanego w mierniku.
Układ i opis wyprowadzeń pinów mikroprocesora Atmega16-PU.
Wobulator                                                                  Świat Radio luty 2017

Na ekranie pojawia się, w skali logarytmicznej, charakterystyka dowolnego filtra pasmowego. Wobulator umożliwia wizualizację charakterystyki dowolnego czwórnika pasywnego. Może to być filtr kwarcowy, filtr pasmowy dolno, środkowo lub górno przepustowy, filtr typu PI i inne. Miernik posiada akumulator umożliwiający kilka godzin pracy bez zasilania zewnętrznego. Pomiar polega na ustawieniu dolnej i górnej częstotliwości zakresu pomiarowego i włączeniu skanowania.






Jest to wersja wobulatora z wykorzystaniem platformy Arduino, w tym przypadku Arduino Mega z ekranem graficznym o rozdzielczości 480 pikseli na 320 pikseli. Zastosowanie Arduino umożliwiło mi wykonanie miernika bez projektowania i lutowania płytki z elementami SMD wysokiej skali integracji co ograniczało mnie w wykonywaniu złożonych urządzeń elektronicznych. W tym systemie występują cztery moduły a ich połączenie odbywa się zaledwie kilkoma przewodami. Zakres pracy miernika od 100kHz do 30MHz. W głowicy pomiarowej pracuje analogowy detektor logarytmiczny AD8307. Minimalny poziom sygnału odbierany jest na poziomie -80dB w stosunku do sygnału maksymalnego. Zmieniający się poziom napięcia wyjściowego generatora DDS w miarę zmian częstotliwości sygnału wyjściowego jest kompensowany programowo.  Wobulator działa w oparciu o skanowanie częstotliwości w zakresie pomiarowym i odczycie napięcia wyjściowego badanego układu, które jest podawane i wyświetlane na ekranie. Generator sterujący oparty jest na module DDS. W menu ustawiamy częstotliwość dolną i częstotliwość górną po czym włączamy skanowanie. Ilość kroków skanowania odpowiada ilości pikseli jaką da się zobrazować na ekranie w poziomie.
Na lewym zdjęciu widać wnętrze miernika: górna część płytki Arduino Mega, pod nią ekran TFT o rozdzielczości 480p na 320p, dalej przetwornica napięcia z 3,7V na 5V, akumulator LiJon 18650 o pojemności 3200mAh, płytka z joystickiem oraz głowica pomiarowa z układem AD8307. Prawe zdjęcie pokazuje płytę czołową z ekranem. Na ekranie widać kompleksowe menu pokazujące wszystkie funkcje wyboru. Sterowanie i wprowadzanie danych odbywa się za pomocą joysticka. Dla miernika trzymanego w ręku okazało się to bardzo ergonomiczne. 
Na lewym zdjęciu widać płytę czołową z joystickiem, wystarczającym do obsługi miernika czyli ustawień zadanych wartości pomiarowych. W środku zdjęcie tylnej części obudowy. Tylna ścianka przykręcona jest tylko jedną śrubą. Po prawej stronie widać miernik, bez naklejonej czołówki, z wejściem i wyjściem sygnału z gniazdami BNC .
Widok niezaekranowanej głowicy pomiarowej z układem scalonym AD8307. Głowica została zalutowana ekranem z blachy ocynowanej.
Widok przetwornicy StepUp przetwarzającej napięcie akumulatora LiJon 3,7V na napięcie zasilające układ 5V.
Widok miernika bez naklejonej czołówki. Na ekranie widać charakterystykę drabinkowego filtra kwarcowego 10MHz.
Obudowa została wykonana z płytek lutowanego i klejonego laminatu miedziowego. Tak wykonana obudowa umożliwia mocowanie, poprzez wlutowanie, wszystkich modułów i elementów składowych.  Z boku wyprowadzenie złącza mikro USB do komunikacji z komputerem. Możliwe jest programowanie układu i przenoszenie danych na ekran komputera.

Sposób wykonania obudowy. Widoczny pojemnik na akumulator.
 
SQ7JHM                        
Projektowanie, konstruowanie, budowanie - czy to może być hobby?
 
 
 
Jurek  SQ7JHM